曝气池（aeration tank）

　　利用活性污泥法进行污水处理的构筑物。池内提供一定污水停留时间，满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。
　　曝气池主要由池体、曝气系统和进出水口三个部分组成。池体一般用钢筋混凝土筑成，平面形状有长方形、方形和圆形等。曝气方法主要有鼓风曝气和机械曝气。
　　鼓风曝气：又称压缩空气曝气。采用这种方法的曝气池，多为长方形混凝土池，池内用隔墙分为几个单独进水的隔间，每一隔间又分成几条廊道。污水入池后顺次在廊道内流动，至另一端排出。空气是用空气压缩机通过管道输送到设在池底的空气扩散装置，成为气泡弥散逸出，在气液界面把氧气溶入水中。扩散装置有多孔管、固定螺旋曝气器、水射器和微孔扩散板等四种不同型式。
　　机械曝气：一般是利用装在曝气池内的机械叶轮转动，剧烈搅动池内废水，使空气中的氧溶入水中。叶轮装在池内废水表面进行曝气的，称为表面曝气。这种装置通过叶轮的提水作用,促使池内废水不断循环流动,不断更新气液接触面以增大吸氧量。叶轮旋转时在周缘形成水跃，可有效地裹入空气；叶片后侧产生负压，可吸入空气，所以充气效果较好。叶轮浸水深度和转速可以调节，以保证最佳效果。典型的机械曝气池有圆形表面加速曝气池、标准型加速曝气池、IO型加速曝气池和方形加速曝气池等。鼓风曝气和机械曝气两种方法有时也可联用，以提高充氧能力，这适用于有机物浓度较高的污水。
　　联合工艺：曝气池一般和沉淀池组成联合工艺流程。设置在曝气池前面的称初次沉淀池，设置在曝气池后面的称为二次沉淀池,分别用于废水的预处理和后处理。曝气池也有和二次沉淀池合建的。这种设施由曝气区、导流区、沉淀区、回流区四部分组成。导流区的作用是使污泥凝聚和使气水分离，为沉淀创造条件。在曝气区内废水与回流污泥充分混合,然后经导流区流入沉淀区,澄清后的水经溢流堰排出。沉淀污泥沿曝气区底部回流入曝气池。这种设施结构紧凑，流程短，可以节省污泥回流设备。
　　近年来，又创造出一些新型曝气方法，如深井曝气、纯氧或富氧曝气和配合其他生物处理方法的曝气等。深井曝气一般用直径1～6米、深达50～150米的曝气池,利用水压来提高水中氧的移转速率,以高效去除污水中BOD（生化需氧量）。这种曝气池已在英国、德意志联邦共和国、法国、加拿大、美国、日本先后投入运行或实验运行。纯氧曝气是按鼓风曝气方法向水中鼓入纯氧或富氧空气，池型一般如鼓风曝气池,上加密封盖,以充分提高充氧效率。另外还在研究和发展一些特殊型式的曝气池，如生物接触氧化和生物膜载体流化床曝气池等（见生物膜法）。曝气池在朝着高效率、小体积、节省能源的方向发展。
［关于曝气强度和曝气量的概念］
　　曝气强度：应该是单位面积的曝气量，在泥法中，决定了混合效果；在膜法中，决定了对生物膜的剪切力。曝气强度常用于曝气用来作搅拌时计算用,你在网上搜索可以看到大量控制曝气强度来调整工艺运行的文章，如：曝气强度对膜污染的影响Effect of aeration intensity on membrane fouling 混合液浓度的高低及其粒度分布特性是影响膜生物反应器膜污染的重要因素.在一定污泥浓度下,主要考察了曝气强度对污泥絮体粒度分布的影响,以及不同粒度下的膜污染特性.试验结果表明,曝气强度提高,可以起到减缓污泥颗粒在膜表面的沉积作用,但高的错流流速产生的剪切效应使得污泥颗粒变得琐碎,导致细小胶体粒子和溶解性部分增多,增加了膜孔吸附和堵塞的机会,加剧了膜污染的进程.膜污染速率在曝气强度提高初期阶段迅速降低,接着又随曝气强度增加而缓慢升高,在污泥质量浓度为8 g/L的试验条件下,对应的最适曝气强度为84 m3/(m2·h).
　　曝气量的计算如下，一般有3种方法：
　　1.有资料上采用公式：O2=aQSr+bVXa O2 曝气池需氧量， Q 设计进水量， a 氧化每千克BOD所需氧量的kg数，可取0.7~1.2，b 污泥自身氧化率， Sr 进出水BOD差mg/L Xa 曝气池污泥浓度mg/L V 曝气池容积
　　2.根据化学需氧量COD，要消耗的氧量，1gCOD需要1gO2
　　3.经验数据——汽水比10~25：1
污泥浓度与曝气强度对MBR运行的综合影响
　　高污泥浓度可以在减少剩余污泥产量的同时提高系统的容积负荷,但经济曝气强度随污泥浓度的增加呈指数递增,从而使能耗大大增加。为解决这一矛盾,进行了一体式A/O法膜生物反应器处理城市污水的试验,结果表明:过高或过低的污泥浓度和曝气强度都会影响膜生物反应器对COD、NH3-N、TN等污染物的去除效果,并且会加剧膜污染。膜生物反应器存在临界污泥浓度和经济曝气强度,在试验条件下分别为4.73 g/L和451 L/(m2.h)。
曝气强度对地下水生物除铁除锰影响的研究
　　为了研究曝气在生物除铁除锰中的作用,确定合理的曝气方式和曝气强度。采用曝气+一级过滤工艺进行现场试验,三座试验滤柱曝气强度分别为高强度曝气、低强度曝气和不曝气三种,对三座滤柱的出水铁、锰含量及生物相进行了对比研究,并从水中DO、碳源、Fe2+、Fe3+絮凝物的影响等方面进行了机理分析。结果表明:原水Fe2+、Mn2+含量不超过5~6mg·L-1和1·8~3·2mg·L-1时,采用低强度曝气(DO=7mg·L-1左右),处理效果较好,出水铁、锰的合格率分别可达100%和83%。
一体式MBR控制膜污染的最佳曝气强度及影响因素
　　强化曝气可有效控制膜污染,但会导致系统能耗增加,且曝气强度过大还会对膜污染控制产生负面影响;系统存在一个经济曝气强度-可在保证处理效果、控制膜污染的同时最大限度地降低能耗。反应器结构、膜组件型式、曝气方式、污泥浓度、抽停时间、操作压力等运行条件都会影响经济曝气强度。本试验条件下,最佳组合操作条件为:经济曝气强度500～550L/m·2h、污泥浓度6g/L、抽吸时间12min、停抽时间3min、操作压力40kPa。
曝气强度对膜生物反应器膜污染形成特性影响的研究
　　曝气是控制膜生物反应器膜污染的重要手段,而曝气强度大小的确定是有效控制膜污染的关键因素。本文通过实验考察了浸没式中空纤维膜生物反应器在5种不同的曝气强度下[40,60,80,100,120 m3／(m2·h)]处理人工合成有机废水过程中膜污染的发展变化情况,并对膜污染的形成特性进行了分析。结果表明:曝气强度为80 m3(m2·h) 时,膜过滤压差及压差变化率dp／dt最低,膜污染阻力中沉积层所占的比例较大,随着曝气强度的增加,压差下降不明显,甚至出现回升,阻力构成开始发生变化,达到120 m3／(m2·h)时,膜孔堵塞和凝胶层所占阻力比例明显增加,污染加重。实验确定80 m3／(m2·h)为最佳曝气强度。